Nedělní komentář: Energetická koncepce České republiky by měla být jasná, stručná a přehledná

V současné době byla ze 6 zpracovaných variant státní energetické koncepce vybrána "zelená" varianta zpracovaná ministerstvem průmyslu a obchodu ČR a po prvním projednání je připravena ke schválení na příštím zasedání vlády. Jistou konkurencí je varianta předložená ministerstvem životního prostředí. Je logické, že obě tyto koncepce jsou rozdílné zejména v různém akcentu využití obnovitelných zdrojů. K posouzení obou koncepcí je nezbytné uvést několik základních charakteristik. K největšímu rozšíření výroby elektrické energie i tepla došlo v ČR mohutnou výstavbou nových zdrojů od konce šedesátých do konce osmdesátých let. V tomto období byly uvedeny do provozu prakticky všechny velké uhelné bloky. Výsledkem této intenzivní výstavby byla instalace relativně moderních elektráren, které však nebyly vybaveny technologiemi odstraňujícími oxid siřičitý a oxidy dusíku. Také účinnost odlučovačů prachu zdaleka nezajišťovala tehdy ve vyspělém světě zcela běžné parametry. Při provozu bloků za nepřetržitého výkonu v regulaci frekvence jsou potom dosahovány účinnosti bloku trvale pod 35%. Tato velmi nízká účinnost výroby elektrické energie z uhlí v ČR způsobuje zbytečně vysokou spotřebu paliva se všemi negativními důsledky.

První etapa obnovy energetických zařízení v ČR proběhla úspěšně současně s ekologizací jednotlivých bloků v letech 1993 až 1998. V průběhu modernizace všech bloků byly provedeny rozsáhlé generální opravy především na zařízení kotelen, které měly zajistit spolehlivost energetických bloků min. do roku 2015. Instalací technologií odsíření došlo k očekávanému dalšímu snížení účinnosti jednotlivých odsířených energetických bloků. Tímto opatřením však došlo k zásadnímu omezení emisí síry a prachových podílů na úroveň srovnatelnou s vyspělými zeměmi EU.

Součástí modernizace a ekologizace zdrojů byla hlavně v oblasti teplárenství výstavba 29 jednotek fluidních kotlů. Jak známo, kromě těchto zdrojů využívajících domácí zásoby uhlí, ČR disponuje 2 jadernými elektrárnami a prakticky vyčerpala přírodní zdroje velkých elektráren vodních. Když k tomu přidáme strategický cíl České republiky - snížit spotřebu energie na jednotku hrubého domácího produktu na úroveň zemí EU, jistě se může zdát, že Česká republika nemá a nebude mít problémy se zásobováním elektrickou energií. Toto konstatování bude platit ještě tak 10 - 15 let. V dalším období bychom se měli řídit energetickou koncepcí ať už podle MPO nebo MŽP. V nejbližší době o tom má rozhodnout vláda. Řeší opravdu navrhované koncepce rozvoje energetiky v ČR situaci v blízké budoucnosti, tj. přibližně po roce 2015?

Jaké možnosti nabízí světová věda a pokrok v oblasti technologií využití neobnovitelných zdrojů (zejména uhlí)?

Především je nutno, abychom se oprostili od představy, že jakékoliv využívání uhlí např. spalováním přináší neřešitelné ekologické problémy. Moderní technologie ekologicky přijatelného využívání uhlí (Clean Coal Technology) splňují i náročná ekologická kritéria EU. Zásadním opatřením v oblasti spalování uhlí za účelem výroby elektřiny i tepla je podstatné zvýšení účinnosti celého procesu. Toho je možné dosáhnout využitím fluidní techniky a to jak za atmosférického, tak zvýšeného tlaku. Podstatnou výhodou těchto technologií je malá citlivost na změny ve složení paliva a jejich přizpůsobivost pro další paliva (např. biomasu). S využitím nadkritických parametrů, zjednodušeně řečeno vyšší teploty a tlaku, je možno dosáhnout podstatného zvýšení účinnosti celého procesu za současného snížení emisí plynných škodlivin bez dodatečných čisticích zařízení. Je tedy dosaženo dvojího přínosu: snížení množství paliva na jednotku výkonu při absolutním snížení emisí plynných škodlivin. Druhou možností podstatného zvýšení účinnosti při výrobě elektrické energie a tepla z uhlí je využití zdokonalené technologie práškových ohnišť APC (Advanced Pulverised Combustion). Ve většině zemí EU se mohutně investuje do výstavby nových zdrojů elektrické energie převážně na bázi pevného paliva. Tyto zdroje (APC) jsou vybaveny nejmodernější řídicí technikou a zajišťují minimální znečišťování plynnými i pevnými emisemi.

Obě uvedené technologie moderního spalování uhlí rovněž umožňují i využití kombinovaného spalování uhlí s alternativními palivy, tedy žádoucího využívání obnovitelných zdrojů.

Ve střednědobé perspektivě rozvoje energetiky se však ukazuje, že isolovaná výroba elektřiny a tepla spalovacími procesy bude postupně nahrazena tzv. hybridními technologiemi. Tyto technologie kromě podstatného zvýšení účinnosti a omezení vlivu na životní prostředí eliminují nemožnost skladování elektrické energie a závislost výroby na ročním období.

Nejedná se o žádné principiálně nové postupy, ale o dobře známé zplyňovací technologie ovšem na technické úrovni XXI. století. Česká republika byla uznávanou plynárenskou velmocí a výroba svítiplynu pro průmysl i domácnosti byla u nás zcela běžná. Máme tedy na co navazovat.

Při zplyňování uhlí je možno využít řady postupů: v současné době se zdá, že v takových zemích jako je USA, Japonsko, Jihoafrická republika, Austrálie a Čína jasně převládá trend zplyňování uhlí vodní parou s výrobou tzv. syntetického plynu.

Rostoucí význam zplynění uhlí spočívá zejména ve variantních možnostech výroby energoplynu a jeho využití v kombinovaném cyklu pro zajištění elektřiny a tepla. Dále v možnosti výroby syntézního plynu a jeho využití pro výrobu neenergetických produktů - chemikálií, pohonných hmot a hnojiv. Moderní postupy zplynění uhlí za vysokého tlaku a teploty umožňují vyrobit syntézní plyn/energoplyn jako směs vodíku a oxidu uhelnatého. Výsledný plyn je možné dekarbonovat (odstranit uhlík) a získat tak technický vodík. Vodík se jeví velmi nadějným produktem zplyňování uhlí ve střednědobém výhledu. Integrace zplynění a palivových článků představuje systém bez jakéhokoliv spalování. Elektřina je generována přímo elektrochemickými reakcemi mezi vodíkem a kyslíkem, které jsou do palivového článku kontinuálně přiváděny. S využitím "vodíkových" palivových článků se počítá v dohledné budoucnosti. Znamenalo by to revoluci v pohonu dopravních prostředků, případně v zásobování jednotlivých objektů elektrickou energií bez nutnosti rozvodných sítí. Jediným odpadním produktem tohoto procesu je vodní pára.

Z hlediska ochrany životního prostředí a racionálního uchování zdrojů uhlíku a vodíku je nezbytné ukončit skládkování tuhých uhlíkatých odpadů a biomasy. Skládkování představuje nevratnou ztrátu energeticky a chemicky využitelných zdrojů uhlíku a vodíku. Společné zplynění uhlí, tuhých uhlíkatých odpadů a biomasy snižuje náklady oproti odděleně vedeným procesům a přináší významné synergické efekty.

V těchto souvislostech vystupuje do popředí otázka využívání obnovitelných energetických zdrojů, ke kterým se upínají velké naděje do budoucna. Jaké poskytuje naše Země energeticky využitelné obnovitelné zdroje? Jsou to sluneční energie, větrná energie, geotermální energie, vodní energie a energie získaná z tuhých uhlíkatých odpadů a biomasy. V podmínkách České republiky je možno reálně uvažovat o využití větrné energie, vodní energie a energie z biomasy a tuhých uhlíkatých odpadů. Další využívání vodní energie pro tzv. velkou energetiku je v našich podmínkách zcela nepravděpodobné. Lokálně je možno využívat energii vodních toků, která však nemůže ovlivnit energetickou bilanci státu.

Je známo, že využití energie větru je v České republice značně omezeno prakticky pouze na naše pohraniční hory. Nejvyššího ročního využití instalovaného výkonu by mohly dosahovat zdroje lokalizované v Krušných horách. Je poctivé však všem občanům říci, že zdroje využívající energii větru vyžadují výstavbu odpovídajících náhradních zdrojů pro období, kdy vítr nevane. Výsledky nedávné konference odborníků na větrnou energii v Salzburgu využití této formy energie značně relativizují. Jako příklad je uváděno Německo, kde z celkového značného instalovaného výkonu větrných elektráren je fakticky využíván jen malý zlomek tohoto výkonu.

Jsem proti masové výstavbě větrných elektráren v České republice. Nedovedu si představit hřebeny Krušných hor, Jizerských hor, Krkonoš či Jeseníků posety "hnízdy" větrných růžic. Využití větrné energie může být opodstatněné v podmínkách Kalifornských pouští, přímořských oblastech např. Holandska apod. V podmínkách České republiky je ekonomicky, ale i ekologicky schůdné pouze lokální využití větrné energie, které opět nemůže mít významnější vliv na naši celkovou energetickou bilanci.

Ve střednědobé perspektivě je z obnovitelných zdrojů v podmínkách České republiky ekonomicky i ekologicky schůdné pouze využití biomasy a tuhých uhlíkatých odpadů a to jak spalovacími, či lépe zplyňovacími postupy.

Jaká by tedy měla být energetická koncepce České republiky ve střednědobé perspektivě za předpokladu, že všichni budeme usilovat o snížení energetické náročnosti ve všech oblastech lidské činnosti? Při tom je podle mého názoru iluzorní očekávat absolutní pokles spotřeby. Podstatný podíl našich energetických potřeb musí i ve střednědobé perspektivě pokrýt vhodná kombinace "jaderné a uhelné" energetiky.

Dohady, jaký má být podíl obnovitelných zdrojů do toho nebo onoho roku, mi připadají pošetilé a příliš připomínající období přesných plánů, které nikdy nebyly naplněny. Není však pochyb o tom, že musíme usilovat o co nejvyšší podíl těchto obnovitelných zdrojů za ekonomicky a ekologicky schůdných podmínek. Co je však podle mého názoru nejpodstatnější? Neopakovat chyby komunistického režimu, kdy za velkých nákladů a devastování krajiny byla těžena neúměrně velká množství akumulované energie, která byla s velmi nízkou efektivitou přeměněna v konečný produkt. Účinnost všech postupných procesů byla velmi nízká a výsledkem byl stav naší ekonomiky a s tím spojená životní úroveň občanů.

Chceme-li se srovnávat s vyspělými státy světa, musíme zvýšit efektivitu veškerého našeho konání. V energetice to platí zejména. Nevýhody jednotlivých způsobů získávání tepelné a elektrické energie je možno eliminovat vhodnou kombinací jednotlivých postupů. Např. přebytečný proud jaderných elektráren může sloužit k elektrolýze vody a získávání vodíku do zmíněných palivových článků. Za předpokladu podstatného zvýšení účinnosti přeměny akumulované energie v uhlí je možno uvažovat o revizi ekologických limitů těžby uhlí.

Ostatně pro příklad efektivity naší práce nemusíme chodit daleko. Aktualizace státní energetické koncepce vypracované MPO celkem na 249 stránkách textu a příloh v šesti variantách a koncepce MŽP vypracovaná na 122 stránkách textu vyžadovaly jistě velké náklady a práce odborných týmů. Zaujala mě zmínka autorů koncepce MPO, že nová energetická koncepce USA je zpracována velmi jasně, stručně a přehledně tak, že jí rozumí i prostý občan.

Dovoluji si tvrdit, že prostý občan České republiky koncepci energetické politiky ani z MPO ani z MŽP neporozumí. Prostý občan je závislý na informaci z médií, která jednou sdělují, že vše vyřeší obnovitelné zdroje, podruhé, že jaderná energetika je i do budoucna nutností.

Domnívám se, že role státu v prostředí liberalizovaného trhu, v podmínkách konkurence ve výrobě a obchodování, je omezená. Stát by neměl plánovat a stavět energetické zdroje. Stát by měl pouze definovat priority z pohledu zájmů, které chrání (dostupnost energií všech druhů, ochrana životního prostředí). Stát má vytvářet příslušnou legislativu, stabilní podnikatelské prostředí s co možná nejrychlejší deregulací trhu. Jen za takových podmínek se investorům vyplatí investovat do nejmodernějších technologií, které zaručují vysokou efektivitu přeměny energie.